【正文】 低阻帶；3．等電阻率線；4．地震波速圖114 大別造山帶北淮陽地球物理探測解釋圖（據(jù)劉德良等，1984）1．老第三系；2．白堊系；3．侏羅系；4．上元古界古生界；5．元古界古生界；6．太古界下元古界；7．太古界；8．Moho界面；9．逆沖推覆斷層；10．斷層二、平頂山礦區(qū)中、新生代構(gòu)造演化平頂山礦區(qū)位于華北板塊南緣帶，即沿天水—寶雞—潼關(guān)—澠池—宜陽—魯山—午陽—周口盆地潭莊凹陷南緣—淮南—定遠一線，或稱秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶的豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—平頂山—舞陽區(qū)段，深部與華北地塊南部向秦嶺的巨型陸內(nèi)俯沖帶相吻合。（郟縣斷裂、洛崗斷裂）（圖115）。幾乎同時期，平頂山礦區(qū)與華北地塊一起，受太平洋板塊向北北西向俯沖作用，該礦區(qū)東西側(cè)北東向展布的郟縣斷裂和洛崗斷裂表現(xiàn)為左行壓扭性活動。幾乎同一時期，太平洋板塊轉(zhuǎn)向為北西西向?qū)θA北板塊的俯沖作用，北東向、北北東向斷裂表現(xiàn)為右行拉張活動。一礦東以26勘探線為界與十礦相鄰，西以36勘探線為界與天安四礦、六礦相鄰。2001年全礦有生產(chǎn)采區(qū)8個，準備采區(qū)1個它們是：一水平戊十采區(qū)，二水平丁一、丁二、戊一、戊二、戊三、己一采區(qū)，三水平丁一采區(qū)，準備采區(qū)是戊一。第二節(jié) 井田構(gòu)造特征一、 礦區(qū)構(gòu)造背景1. 礦區(qū)構(gòu)造演化特征煤與瓦斯突出主要發(fā)生在高瓦斯煤層受強構(gòu)造擠壓剪切作用的構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)。此時的鍋底山斷裂是一個由南西向北東逆沖的壓扭性斷裂；襄郟斷裂由于位于景家洼向斜的南西翼，景家洼向斜是一個緊閉的褶皺，此時的襄郟斷裂是一個由北東向 圖 22 研究區(qū)戊910煤層底板等高線簡圖南西逆沖的壓扭性斷裂，并且作為李口向斜北東翼的邊界斷裂；此時的白石溝斷裂與霍堰斷裂是同一條因李口向斜北東翼褶皺而由北東向南西逆沖的斷裂。24176。65176。由鍋底山斷裂帶構(gòu)造巖巖性可知該斷裂既發(fā)生過壓扭性活動，又發(fā)生過張扭性活動。此時，鍋底山斷裂表現(xiàn)為左旋張扭性活動，其北東、南西盤的煤層弧形彎曲分別凸向北西、南東，且由北西向南東同一煤層被錯開的距離逐漸增大（圖25），由此也說明該斷裂曾發(fā)生過強烈的左行剪切扭動。W傾伏（612176。燕山中期（JK1），秦嶺造山帶發(fā)生了主造山期后的陸內(nèi)造山的逆沖覆推和花崗巖漿活動，位于后陸區(qū)的秦嶺造山帶北緣邊界斷裂豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—平頂山—舞陽區(qū)段，發(fā)生了由南向北指向造山帶外側(cè)的逆沖推覆構(gòu)造。以平頂山市為交通樞紐，有柏油公路溝通各縣市，交通極為方便。礦井開采方式為地下開采，采用豎井斜井聯(lián)合多水平綜合開拓布置，一水平標高 –25米，二水平標高 –240米，三水平標高 –517米。40’15”～33176。北西向的魯葉斷裂、鍋底山斷裂、襄郟斷裂表現(xiàn)為左行拉張活動，原來的逆沖斷裂反轉(zhuǎn)為上盤下滑的正斷層。此時，鍋底山斷裂是一個由南西向北東逆沖的斷裂：襄郟斷裂位于景家洼向斜的南西翼，景家洼向斜是一個緊閉的褶皺，此時襄郟斷裂是一個由北東向南西逆沖的斷裂；此時的白石溝斷裂與霍堰斷裂同是一條斷裂，由于位于李口向斜的北東翼，向斜在彎曲過程中形成了由北東向南西逆沖的斷裂。幾乎是同一個時期，太平洋板塊俯沖方向，由原來的北北西轉(zhuǎn)為北西西向，同時隨著印度板塊擠壓應力的增強，影響到華北板塊不斷向東蠕散，華北板塊處于引張、裂陷、伸展的地球動力學背景，北北東、北東向斷裂表現(xiàn)為右旋拉張的受力狀態(tài)。因此，同樣可以推斷這是一條華北板塊南部向秦嶺之下的巨大俯沖斷層帶的表現(xiàn)。葉縣南存在一組向南傾斜、并下插切割Moho面的強反射界面，其位置在地表與魯山—平頂山—舞陽間的秦嶺北緣逆沖推覆構(gòu)造相吻合。稱其為秦嶺北緣逆沖推覆構(gòu)造系，其展布可以劃分為四個帶：（1）西部天水—寶雞—潼關(guān)區(qū)段；（2）豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—舞陽區(qū)段。秦嶺北緣的中段，因鄂爾多斯地塊的相對逆時針旋轉(zhuǎn)，導致其周邊自晚白堊世以來尤其是新生代以來形成一系列拉張斷陷裂谷或盆地，其中汾渭裂谷斷陷盆地就是一例。從中生代早中期全球和中國當時的大地構(gòu)造背景考慮，雖然此時期的秦嶺正處于印支期完成中國大陸主體拼合，從東古特提斯構(gòu)造體制與背景下的中新生和現(xiàn)代的全球及中國大陸構(gòu)造體制下與背景的重要轉(zhuǎn)換交接過渡時期，以及空間交匯狀態(tài)之中。它們共同反映了主碰撞造山期形成的造山隆升范圍和在造山隆升基礎(chǔ)上開始的后造山期陸內(nèi)構(gòu)造的范圍與特點。正是晚石炭世至早二疊世初，整個華北陸表海盆地，從原來的沉積中心在北緣陰山山前，物源主要來自北側(cè)，轉(zhuǎn)變其沉積中心南移之秦嶺山前，物源也主要來自于南側(cè)。第七節(jié) 平頂山礦區(qū)中、新生代構(gòu)造演化一、華北板塊南緣帶或稱秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶該帶位于秦嶺造山帶北界天水—寶雞—潼關(guān)—澠池—魯山—午陽—周口盆地—潭莊凹陷南緣—淮南—定遠一線，即秦嶺造山帶北緣邊界斷裂和洛南—欒川—方城斷裂之間，最突出的特點是具有典型的華北型早前寒武紀結(jié)晶基底和中元古代以來的蓋層結(jié)構(gòu)，顯然該區(qū)是在前寒武紀基底基礎(chǔ)上卷入秦嶺造山作用的原華北板塊南緣部分。這恰好顯示鄂爾多斯剛性地塊繞垂直軸逆時針旋轉(zhuǎn)所致。華北地區(qū)的西部地區(qū)，晚第三紀以來，印度板塊與歐亞板塊進一步碰撞，青藏高原急劇掘起和向四周擴展，在鄂爾多斯地塊西南緣便產(chǎn)生六盤山，固原—青銅峽等一系列弧形逆沖斷裂褶皺帶。這些斷陷帶內(nèi)堆積厚達數(shù)百米至數(shù)千米以內(nèi)陸河湖相為主的下第三系始新統(tǒng)沉積。早第三紀盆地構(gòu)造追蹤或遷就以北東、北北東向斷裂為主，伴以階梯或斷塊盆地。在大別山北緣，伴隨著秦嶺大別山的陸內(nèi)俯沖作用，形成了合肥前陸盆地。這些沖斷褶皺受老構(gòu)造線影響，展布方向不盡相同，在燕山地區(qū)褶皺軸走向為北東東向；華北中北部地區(qū)褶皺軸走向以北北東向為主；而南華北地區(qū)因受秦嶺—大別山造山帶的影響，以北西西—南東東向為主。中侏羅世末的燕山Ⅱ幕構(gòu)造運動劇烈，由于郯廬斷裂左旋擠壓的加劇，產(chǎn)生北西—南東方向的擠壓應力，使早、中侏羅世沉積盆地褶皺變形。至燕山中期（J2）以太平洋板塊活動影響上主導地位的東西成帶、南北分塊的區(qū)域構(gòu)造特征已基本形成，取代了秦—祁、西伯利亞板塊活動對華北地區(qū)構(gòu)造活動控制的歷史。在華北地區(qū)南緣，早印支期為古特提斯海的東延部分即秦嶺洋，從晚三疊世末期開始，華北板塊南緣繼續(xù)有向北的洋殼俯沖作用發(fā)生，導致地殼的均勻下沉，演化為安第斯型活動大陸邊緣，早印支期、秦嶺洋盆水域向北向華北南緣地區(qū)及鄂爾多斯西南緣侵漫，形成了規(guī)模不等的海灣，早、中三疊世在這些區(qū)域形成了復理石和混雜堆積，并含大量火山噴發(fā)巖。華北地區(qū)“東西分異”現(xiàn)象開始出現(xiàn)，太行山以東地區(qū)明顯均衡抬升，并逐漸轉(zhuǎn)化為剝蝕高地，在晉北、冀中北部、魯西南等地缺失上三疊統(tǒng)沉積；在盆地南緣和東緣，由于后期大面積剝蝕，目前尚未發(fā)現(xiàn)上三疊統(tǒng)邊緣相帶。圖110 華北地區(qū)晚侏羅—早白堊世古構(gòu)造盆地圖6．晚白堊世燕山Ⅱ幕構(gòu)造運動以后，華北地區(qū)整體抬升，大面積處于剝蝕狀態(tài)。在山西地區(qū)，主要形成一系列北北東向的復背斜、復向斜與之伴生的壓扭性斷裂，在復向斜中卷入的最新地層為中、下侏羅統(tǒng)，大多缺失上侏羅統(tǒng)。延長組第五段常見灰綠色泥巖夾粉—細砂巖、碳質(zhì)頁巖及煤層。其它地區(qū)，只殘存在幾個新生代坳陷中，特別是華北北部地區(qū)和南部地區(qū)的古隆起上剝蝕殆盡。巖性、巖相非常穩(wěn)定，具有獨特的“平頂山”地貌形態(tài)，故有“平頂山砂巖”之稱。不具開采價值。大多數(shù)地區(qū)地層厚度100m左右，沉積最厚的地區(qū)位于盆地東南部的淮南、淮北等地，最厚可達190m。巖性為砂巖、泥巖、石灰?guī)r和煤的交互層。（圖15）圖15 華北地區(qū)二疊系地層等厚圖1．山西期二疊紀初山西期繼承了石炭紀的構(gòu)造運動特征，華北克拉通盆地北緣受興蒙海槽于海西中晚期關(guān)閉的影響，由此向南擠壓，而南緣的秦祁海槽松馳下沉，華北克拉通盆地整體上北高南低地勢進一步明顯。上部以灰、深灰色厚層狀細結(jié)晶質(zhì)石灰?guī)r（L2）及薄層泥灰?guī)r（L1）為主，夾泥巖、砂質(zhì)泥巖和薄層細砂巖。平頂山礦區(qū)本溪組厚220m，平均厚度8m，以鋁土質(zhì)泥巖為主。這就是著名的加里東運動（太康運動）。早寒武世饅頭期海侵繼續(xù)擴大，豫西豫東地區(qū)為饅頭組沉積；早寒武世毛莊期海侵進一步擴大，豫西豫東地區(qū)為毛莊組沉積；到中寒武世徐莊期，海域范圍進一步擴大加深，豫西豫東地區(qū)為徐莊組沉積；至中寒武世張夏期海侵進一步擴大，水體加深，達到寒武紀海侵的最高潮，豫西豫東地區(qū)沉積了張夏組沉積；到了晚寒武世海水開始退縮，水體總體變淺，主要為一套潮坪環(huán)境沉積。該不整合面代表著著名的中岳運動，最典型的剖面是嵩箕地區(qū)，表11和表12。 1第一節(jié) 結(jié)晶基底的特征…………………………………………………… 1第二節(jié) 中、晚元古代構(gòu)造演化…………………………………………… 3第三節(jié) 早古生代構(gòu)造演化………………………………………………… 5一、寒武紀構(gòu)造沉積發(fā)育特征……………………………… 5二、奧陶紀、志留紀構(gòu)造沉積發(fā)育特征…………………… 7第四節(jié) 晚古生代構(gòu)造演化………………………………………………… 7一、石炭紀………………………………………………………… 7二、二疊紀………………………………………………………… 8第五節(jié) 華北盆地中生代構(gòu)造演化 ……………………………………… 11一、盆地類型及沉積建造特征 ………………………………… 11二、印支期地質(zhì)構(gòu)造演化特點 ………………………………… 15三、燕山期地質(zhì)構(gòu)造演化特點 ………………………………… 17第六節(jié) 華北盆地新生代構(gòu)造演化 ……………………………………… 18一、早第三紀構(gòu)造演化 ………………………………………… 19二、晚第三紀構(gòu)造演化 ………………………………………… 19三、第四紀構(gòu)造演化 …………………………………………… 20第七節(jié) 平頂山礦區(qū)中、新生代構(gòu)造演化 ……………………………… 20一、華北板塊南緣帶或稱秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶 … 20二、平頂山礦區(qū)中、新生代構(gòu)造演化 ………………………… 25第二章 平頂山一礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究4．在研究礦區(qū)瓦斯地質(zhì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，更加具體地研究了平頂山一礦的瓦斯地質(zhì)規(guī)律和控制戊丁6煤層瓦斯涌出、煤與瓦斯突出危險性的地質(zhì)因素。在集團公司聶光國總經(jīng)理、姜光杰副總經(jīng)理、張鐵崗總工程師、衛(wèi)修君副總工程師和一礦各級領(lǐng)導的大力支持下，我們做了如下工作：1．系統(tǒng)地整理了1985年以來積累的戊丁6煤層工作面瓦斯涌出量、瓦斯突出預測參數(shù)等資料，數(shù)據(jù)近20萬個，得出了戊8煤層、丁6煤層回采工作面絕對瓦斯涌出量實測、預測等值線和預測數(shù)學公式。前 言平頂山煤業(yè)（集團）一礦是一個設計生產(chǎn)能力4Mt/a的大型現(xiàn)代化礦井，1993年達產(chǎn)。瓦斯地質(zhì)規(guī)律是瓦斯預測的基本規(guī)律，這個規(guī)律搞清楚了，瓦斯涌出、瓦斯突出、瓦斯賦存規(guī)律就可以一目了然，防治瓦斯災害就可以有的放矢，綜合防治。更加清楚地分析了平頂山礦區(qū)各個礦井發(fā)生煤與瓦斯突出的地質(zhì)原因和瓦斯高低分布的地質(zhì)規(guī)律。 54 第一節(jié) 平頂山一礦戊8煤層瓦斯涌出量預測研究 ……………………… 54一、瓦斯涌出量預測技術(shù)研究狀況………………………………… 54二、戊8煤層不同瓦斯地質(zhì)單元的瓦斯涌出特征………………… 54三、平頂山一礦戊8煤層礦井瓦斯涌出規(guī)律和瓦斯涌出量預測… 59第二節(jié) 平頂山一礦戊8煤層煤與瓦斯突出危險性預測研究 …………… 61一、煤與瓦斯突出預測技術(shù)研究狀況……………………………… 61二、平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出特征分析…………………………… 62三、平頂山一礦戊8煤層煤與瓦斯突出危險性預測……………… 62第四章 平頂山一礦丁6煤層瓦斯預測研究73參考文獻 基底之上不整合覆蓋著中元古界下部的沉積層，其底層分別為西陽河群、兵馬溝群、熊耳群和八公山群。府君山組（辛集組）為一套含磷的淺海石炭酸鹽巖—濱海碎屑建造，盆地東部稱為府君山組，西部和南部稱為辛集組或猴家山組（徐淮地區(qū)）。馬家溝組沉積以后，華北克拉通盆地南部受秦祁海槽北部受興蒙海槽相向擠壓，華北盆地整體抬升和隆起，這一區(qū)域性隆升并剝蝕作用一直持續(xù)了130Ma，導致了華北克拉通盆地內(nèi)志留系的廣泛缺失，和泥盆系地層較廣泛地缺失，直到中石炭世晚期，地殼下沉。上段分布較廣泛，向北至大同、平泉、南票一線，向南到臨沂、永城、鄭州、銅川一線，向西達淮格爾旗、靖邊、榆林、延安一帶，地層總厚度呈北厚南薄的箕狀分布。中部以深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及細砂巖為主，夾深灰色中厚層狀細結(jié)晶質(zhì)石灰?guī)r兩層（L3—L4）及薄煤35層?？偟暮穸茸兓厔菔悄虾癖北?。向西厚度減薄。在華北盆地的北部和中部，下石盒子組以雜色的粗碎屑為主，僅下部含有薄煤層或煤線，在盆地的南部，下石盒子組地層厚度增大，巖性顯著變細，煤層加厚，層數(shù)增加。下石盒子組僅發(fā)育有劣質(zhì)薄煤。上石盒子組上段是一套灰白、肉紅色厚層狀中至粗粒長石石英砂巖、局部為巨粒并含小礫，具明顯的直線型斜層理及韻律分選特征，硅質(zhì)膠結(jié)、堅硬，為陸相碎屑沉積。早、中三疊世華北地區(qū)存在著大型統(tǒng)一的沉積盆地，但由于后期的多期強烈改造，目前早、中三疊世地層保存不全，僅在鄂爾多斯地區(qū)有大面積或成片分布。特別是延長組第二段以深灰、灰黑色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主；第三段上部以泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，中部以粉砂巖為主，下部以油頁巖、黑色頁巖上優(yōu)勢，累計厚度約250～360m，是本區(qū)最主要的生油層段。圖19 華北地區(qū)早、中侏羅世構(gòu)造及盆地分布圖4．晚侏羅世中侏羅世末的燕山Ⅱ幕構(gòu)造運動劇烈，由于郯廬斷裂左旋擠壓活動加劇，產(chǎn)生北西—南東向的擠壓應力，使早侏羅世沉積盆地褶皺變形，在西部鄂爾多斯地區(qū)，長期以來完整、統(tǒng)一的大型內(nèi)陸盆地開始解體并發(fā)生明顯的沉積分異，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)隆升，缺失上侏羅統(tǒng)沉積。（圖110）。中三疊世末發(fā)生的早印支運動，使之與上覆的上三疊統(tǒng)地層形成不整合。印支晚期，由于板塊間的相對應運動，使郯廬斷裂左行平移，本區(qū)則受到NW—SE方向的擠壓分力的作用，形成了NE向展布隆坳相間的構(gòu)造格局。自加里東、海西、印支期以來長期形成的南北成帶，東西分塊的區(qū)域構(gòu)造格局在燕山期發(fā)生了根本性變化。但是由于南緣秦祁構(gòu)